CN104989696B - 一种导向系统变间隙密封式液压缸 - Google Patents

一种导向系统变间隙密封式液压缸 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种导向系统变间隙密封式液压缸。其技术方案是：导向套(4)的外形为大圆柱体和小圆柱体构成的整体，导向套(4)的内壁均匀地开有2～3条均压槽(2)；导向套(4)装有的第一Ｏ型密封件(3)的外圆上开有弧形缺口(17)，弧形缺口(17)的弧形深度为第一Ｏ型密封件(3)断面直径的0.5~0.6，弧形半径R为第一Ｏ型密封件(3)断面直径的1/2～2/3。导向套(4)的小圆柱体的端面装有第二Ｏ型密封件(6)。压盖(12)的圆柱面开有外环形泄油槽(13)，压盖(12)的内壁开有内环形泄油槽(11)，在外环形泄油槽(13)的底部开有的泄油通道(9)与内环形泄油槽(11)和缸体(14)上的泄油孔(8)相通。本发明具有结构简单、维修方便、摩擦力小、频率响应快、可靠性高、寿命长和泄漏量小的特点。

Description

一种导向系统变间隙密封式液压缸
技术领域
本发明属于变间隙密封式液压缸技术领域。具体涉及一种导向系统变间隙密封式液压缸。
背景技术
液压伺服系统的关键元件之一是伺服液压缸。由于工况特殊，要求伺服液压缸摩擦力小、频率响应高、可靠性高和寿命长等，以满足液压伺服系统的静和动态特性能要求。所以，伺服液压缸的活塞杆与导向套之间的密封形式和材料的选用十分重要，它是制约伺服液压缸快速和高频响应及其寿命的重要因素。
目前，伺服液压缸的活塞杆与导向套之间的密封是采用方形或矩形截面的非金属材料环与O型橡胶圈组成一体的复合密封圈，它具有良好的耐磨性和耐油性，且摩擦系数小。但其装配工艺复杂，在高速和高频响时容易发热，影响液压缸寿命。采用动静压支承导向装置将活塞杆支撑在导向套中心，避免活塞杆表面与导向套的内圆接触，以此降低摩擦力和延长使用寿命。但这种导向套增加一套供油装置，结构复杂，增加了成本，而且增加能量消耗。
发明内容
本发明旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种结构简单、维修方便、摩擦力小、频率响应快、可靠性高、寿命长和泄漏量小的导向系统变间隙密封式液压缸。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：压盖的外端面紧贴端盖的内端面安装，导向套的外端面紧贴压盖安装，活塞活动地安装在缸体内，活塞杆同轴线地穿过导向套、压盖和端盖。导向套的外形为大圆柱体和小圆柱体构成的圆柱形凸台式整体，所述导向套的设有中心通孔，所述中心通孔的内壁均匀地开有2～3条均压槽。导向套的大圆柱体的圆柱面装有第一O型密封件，第一O型密封件的外圆上开有弧形缺口，导向套的小圆柱体的端面装有第二O型密封件。靠近压盖内端面的圆柱面装有Y型密封件，靠近压盖外端面的圆柱面开有外环形泄油槽，靠近压盖外端面的内壁开有内环形泄油槽，在外环形泄油槽的底部开有泄油通道，泄油通道与内环形泄油槽相通，泄油通道与缸体上的泄油孔相通。
所述弧形缺口的弧形深度为第一O型密封件断面直径的0.5～0.6，弧形半径R为第一O型密封件断面直径的1/2～2/3。
所述导向套的材质为铝青铜，所述导向套的小圆柱体的外径为导向套的大圆柱体外径的1/2～2/3；所述导向套的大圆柱体的长度L1＝(0.5～1)d，所述导向套的小圆柱体的长度L2＝(0.5～1)d，d为活塞杆直径。
所述均压槽的底部断面形状为圆弧形。
所述的第一O型密封件的材质为耐油橡胶。
所述的第二O型密封件的材质为耐油橡胶。
所述的Y型密封件在安装时，Y型密封件的“Y”型口正对压盖的内端面。
所述内环形泄油槽的截面宽度为2～4mm，深度为1～2mm；外环形泄油槽的截面尺寸与内环形泄油槽相同，泄油通道的直径与内环形泄油槽的截面宽度相同。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点：
1、本发明的静压油腔是由导向套的大圆柱体的环形面、导向套的小圆柱面、压盖的内端面和缸体的内壁组成，液压油直接从第一O型密封件的外圆上所开的弧形缺口中进入静压油腔，舍弃了传统的供油装置，故整体结构简单、维修方便。
2、导向套的小圆柱体采用铝青铜制造，具有较好的弹性变形。当压力油进到静压油腔后，压力升高，导向套的小圆柱体在压力作用下向内收缩，活塞杆与导向套的小圆柱体间隙变小，能有效地减少液压油通过间隙往外泄漏。
3、本发明在第一O型密封件的外圆开有弧形缺口，所述弧形缺口的弧形深度为第一O型密封件断面直径的0.5～0.6，弧形半径R为第一O型密封件断面直径的1/2～2/3，有杆腔(15)的油液可通过弧形缺口进入静压油腔形成环形动静载荷支撑，能提高活塞杆与导向套之间的密封性，使该液压缸频率响应快且可靠性高和寿命长。
4、导向套的中心通孔内壁均匀地开有2～3条均压槽，均压槽的断面为圆弧形，能减小摩擦力。
5、压盖的圆柱面开有外环形泄油槽，压盖的内壁开有内环形泄油槽，在外环形泄油槽的底部开有泄油通道，泄油通道与内环形泄油槽相通，泄油通道与缸体上的泄油孔相通。泄漏油液可通过泄油孔流往油箱，能有效地减小外泄漏。
因此，本发明具有结构简单、维修方便、摩擦力小、频率响应快、可靠性高、寿命长和泄漏量小的特点。
附图说明
图1为发明的一种结构示意图；
图2为图1中密封件(3)的形状示意图；
图3为图2中I的局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述，并非本发明保护范围的限制。
实施例1
一种导向系统变间隙密封式液压缸。本实施例的结构如图1所示：压盖12的外端面紧贴端盖10的内端面安装，导向套4的外端面紧贴压盖12安装，活塞16活动地安装在缸体14内,活塞杆1同轴线地穿过导向套4、压盖12和端盖10。导向套4的外形为大圆柱体和小圆柱体构成的圆柱形凸台式整体，所述导向套4的设有中心通孔，所述中心通孔的内壁均匀地开有2～3条均压槽2。导向套4的大圆柱体的圆柱面装有第一O型密封件3，如图2和图3所示，第一O型密封件3的外圆上开有弧形缺口17，导向套4的小圆柱体的端面装有第二O型密封件6。靠近压盖12内端面的圆柱面装有Y型密封件7，靠近压盖12外端面的圆柱面开有外环形泄油槽13，靠近压盖12外端面的内壁开有内环形泄油槽11，在外环形泄油槽13的底部开有泄油通道9，泄油通道9与内环形泄油槽11相通，泄油通道9与缸体14上的泄油孔8相通。
所述弧形缺口17的弧形深度为第一O型密封件3断面直径的0.5～0.6，弧形半径R为第一O型密封件3断面直径的1/2～2/3。
所述导向套4的材质为铝青铜，所述导向套4的小圆柱体的外径为导向套4的大圆柱体外径的1/2～2/3；所述导向套4的大圆柱体的长度L1＝(0.5～0.8)d，所述导向套4的小圆柱体的长度L2＝(0.5～0.8)d，d为活塞杆直径。
所述均压槽2的底部断面形状为圆弧形。
所述的第一O型密封件3的材质为耐油橡胶。
所述的第二O型密封件6的材质为耐油橡胶。
所述的Y型密封件7在安装时，Y型密封件7的“Y”型口正对压盖12的内端面。
所述内环形泄油槽11的截面宽度为2～4mm，深度为1～2mm；外环形泄油槽13的截面尺寸与内环形泄油槽11相同，泄油通道9的直径与内环形泄油槽11的截面宽度相同。
实施例2
一种导向系统变间隙密封式液压缸。除下述技术参数外，其余同实施例1：
所述导向套4的大圆柱体的长度L1＝(0.7～1)d，所述导向套4的小圆柱体的长度L2＝(0.7～1)d，d为活塞杆直径。
本具体实施方式具有以下优点：
1、本具体实施方式的静压油腔5是由导向套4的大圆柱体的环形面、导向套4的小圆柱面、压盖12的内端面和缸体14的内壁组成，液压油直接从第一O型密封件3的外圆上所开的弧形缺口17中进入静压油腔5，舍弃了传统的供油装置，故整体结构简单、维修方便。
2、导向套4的小圆柱体采用铝青铜制造，具有较好的弹性变形。当压力油进到静压油腔5后，压力升高，导向套4的小圆柱体在压力作用下向内收缩，活塞杆1与导向套4的小圆柱体间隙变小，能有效地减少液压油通过间隙往外泄漏。
3、本具体实施方式在第一O型密封件3的外圆开有弧形缺口17，所述弧形缺口17的弧形深度为第一O型密封件3断面直径的0.5～0.6，弧形半径R为第一O型密封件3断面直径的1/2～2/3，有杆腔15的油液可通过弧形缺口17进入静压油腔5形成环形动静载荷支撑，能提高活塞杆与导向套之间的密封性，使该液压缸频率响应快且可靠性高和寿命长。
4、导向套4的中心通孔内壁均匀地开有2～3条均压槽2，均压槽2的断面为圆弧形，能减小摩擦力。
5、压盖12的圆柱面开有外环形泄油槽13，压盖12的内壁开有内环形泄油槽11，在外环形泄油槽13的底部开有泄油通道9，泄油通道9与内环形泄油槽11相通，泄油通道9与缸体14上的泄油孔8相通。泄漏油液可通过泄油孔8流往油箱，能有效地减小外泄漏。
因此，本具体实施方式具有结构简单、维修方便、摩擦力小、频率响应快、可靠性高、寿命长和泄漏量小的特点。

Claims (7)

1.一种导向系统变间隙密封式液压缸，其特征在于：压盖(12)的外端面紧贴端盖(10)的内端面安装，导向套(4)的外端面紧贴压盖(12)安装，活塞(16)活动地安装在缸体(14)内，活塞杆(1)同轴线地穿过导向套(4)、压盖(12)和端盖(10)；导向套(4)的外形为大圆柱体和小圆柱体构成的圆柱形凸台式整体，所述导向套(4)设有中心通孔，所述中心通孔的内壁均匀地开有2～3条均压槽(2)；导向套(4)的大圆柱体的圆柱面装有第一O型密封件(3)，第一O型密封件(3)的外圆上开有弧形缺口(17)，导向套(4)的小圆柱体的端面装有第二O型密封件(6)；靠近压盖(12)内端面的压盖(12)圆柱面装有Y型密封件(7)，靠近压盖(12)外端面的压盖(12)圆柱面开有外环形泄油槽(13)，靠近压盖(12)外端面的内壁开有内环形泄油槽(11)，在外环形泄油槽(13)的底部开有泄油通道(9)，泄油通道(9)与内环形泄油槽(11)相通，泄油通道(9)与缸体(14)上的泄油孔(8)相通；
所述弧形缺口(17)的弧形深度为第一O型密封件(3)断面直径的0.5～0.6，弧形半径R为第一O型密封件(3)断面直径的1/2～2/3。
2.根据权利要求1所述导向系统变间隙密封式液压缸，其特征在于所述导向套(4)的材质为铝青铜，所述导向套(4)的小圆柱体的外径为导向套(4)的大圆柱体外径的1/2～2/3；所述导向套(4)的大圆柱体的长度L1＝(0.5～1)d，所述导向套(4)的小圆柱体的长度L2＝(0.5～1)d，d为活塞杆直径。
3.根据权利要求1所述导向系统变间隙密封式液压缸，其特征在于所述均压槽(2)的底部断面形状为圆弧形。
4.根据权利要求1所述导向系统变间隙密封式液压缸，其特征在于所述的第一O型密封件(3)的材质为耐油橡胶。
5.根据权利要求1所述导向系统变间隙密封式液压缸，其特征在于所述的第二O型密封件(6)的材质为耐油橡胶。
6.根据权利要求1所述导向系统变间隙密封式液压缸，其特征在于所述的Y型密封件(7)在安装时，Y型密封件(7)的“Y”型口正对压盖(12)的内端面。
7.根据权利要求1所述导向系统变间隙密封式液压缸，其特征在于所述内环形泄油槽(11)的截面宽度为2～4mm，深度为1～2mm；外环形泄油槽(13)的截面尺寸与内环形泄油槽(11)相同，泄油通道(9)的直径与内环形泄油槽(11)的截面宽度相同。
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